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DE102006051317A1 - Method for regenerative braking of a rail vehicle with underlying passive replacement brake circuit and apparatus for carrying out the method - Google Patents

Method for regenerative braking of a rail vehicle with underlying passive replacement brake circuit and apparatus for carrying out the method Download PDF

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DE102006051317A1
DE102006051317A1 DE102006051317A DE102006051317A DE102006051317A1 DE 102006051317 A1 DE102006051317 A1 DE 102006051317A1 DE 102006051317 A DE102006051317 A DE 102006051317A DE 102006051317 A DE102006051317 A DE 102006051317A DE 102006051317 A1 DE102006051317 A1 DE 102006051317A1
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braking
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rail vehicle
switching state
permanently excited
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Application number
DE102006051317A
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German (de)
Inventor
Ulf Friesen
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Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Original Assignee
Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
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Publication date
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Priority to EP07819313.3A priority patent/EP2086788B1/en
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Antreiben und generatorischen Bremsen eines Schienenfahrzeugs oder eines Schienenfahrzeugzugs, beinhaltend einen Traktionsantrieb (1), wobei wenigstens einer Augzugs wenigstens ein permanent erregter Synchronmotor (6) und ein Traktionsstromrichter (4) zugeordnet ist und wobei der Traktionsstromrichter (4) wenigstens einen maschinenseitigen Pulsstromrichter (22) aufweist und der permanent erregte Synchronmoung (30) derart verbunden ist, dass der permanent erregte Synchronmotor (6) gemäß einem ersten Schaltzustand dem Traktionsstromrichter (4) oder gemäß einem zweiten Schaltzustand einer Lastschaltung (32), beinhaltend wenigstens ein Lastelement (28), zugeschaltet wird. Die Erfindung sieht vor, dass zum Bremsen mit Komfortfunktionen wie Gleitschutz- und/oder Lastregelung der permanent erregte Synchronmotor (6) dem Traktionsstromrichter (4) zugeschaltet und dieser erste Schaltzustand solange erhalten bleibt, bis im Laufe der Bremsung eine Störung wie eine unzureichende Bremskraft detektiert und erst dann der zweite Schaltzustand herbeigeführt wird, in dem der permanent erregte Synchronmotor (6) der Lastschaltung (32) zugeschaltet ist.The invention relates to a method for driving and regenerative braking of a rail vehicle or a rail vehicle train, including a traction drive (1), wherein at least one eye is associated with at least one permanently excited synchronous motor (6) and a traction converter (4) and wherein the traction converter (4) at least one machine-side pulse converter (22) and the permanently excited Synchronmoung (30) is connected such that the permanent-magnet synchronous motor (6) according to a first switching state of the traction converter (4) or according to a second switching state of a load circuit (32), including at least a load element (28) is switched on. The invention provides that for braking with comfort functions such as anti-skid and / or load control, the permanently excited synchronous motor (6) the Traktionsstromrichter (4) switched on and this first switching state is maintained until a fault such as an insufficient braking force detected in the course of braking and only then the second switching state is brought about, in which the permanently excited synchronous motor (6) of the load circuit (32) is switched on.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Antreiben und generatorischen Bremsen eines Schienenfahrzeugs oder eines Schienenfahrzeugzugs beinhaltend einen Traktionsantrieb, wobei wenigstens einer Achse des Schienenfahrzeugs oder des Schienenfahrzeugzugs wenigstens ein permanent erregter Synchronmotor und ein Traktionsstromrichter zugeordnet ist und wobei der Traktionsstromrichter wenigstens einen maschinenseitigen Pulsstromrichter aufweist und der permanenterregte Synchronmotor an seinen Klemmen mit einer Schalteinrichtung derart verbunden ist, dass der permanent erregte Synchronmotor gemäß eines ersten Schaltzustands dem Traktionsstromrichter oder gemäß eines zweiten Schaltzustands einer Lastschaltung beinhaltend wenigstens ein Lastelement zugeschaltet wird, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The invention is based on a method for driving and generating Braking a rail vehicle or a rail vehicle train including a traction drive, wherein at least one axle at least one of the rail vehicle or the rail vehicle train permanently excited synchronous motor and a traction converter assigned and wherein the traction converter is at least one machine side Pulsstromrichter has and the permanent-magnet synchronous motor is connected at its terminals with a switching device such that the permanently excited synchronous motor according to a first switching state the traction converter or according to a second switching state a load circuit including at least one load element connected will, according to the preamble of claim 1.

Weiterhin betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 6.Farther The invention also relates to a device for carrying out the Method according to the preamble of claim 6.

Ziel in der Ausrüstung von Schienenfahrzeugen ist es, immer effektivere und leichtere Antriebsmaschinen einzusetzen. Als Standardantriebsmaschine wird heute die umrichtergespeiste Asynchronmaschine verwendet. Diese Maschine bietet aber wenig Potential zur Weiterentwicklung in Bezug auf Masseverringerung und Drehmomentdichte und bedingt in ihrer Anwendung bei Schienenfahrzeugen meist ein Getriebe. Deswegen sind derzeit immer mehr Bestrebungen zu erkennen, permanenterregte Synchronmaschinen als Fahrzeugantriebe zu entwickeln und einzusetzen. Diese Maschinenart ermöglicht durch ihre hohe Drehmomentdichte die Realisierung von Direktantrieben und erzielt vor allem durch den Entfall des Getriebes eine sehr hohe Reduzierung der Masse des Antriebsstrangs.aim in the equipment From rail vehicles it is increasingly effective and lighter drive machines use. The standard drive machine today is the converter Used asynchronous machine. But this machine offers little potential for further development in terms of weight reduction and torque density and usually requires their use in rail vehicles Transmission. Because of this, more and more efforts are currently visible to develop permanent-magnet synchronous machines as vehicle drives and use. Thanks to its high torque density, this type of machine enables the realization of direct drives and achieved mainly by the Elimination of the transmission a very high reduction in the mass of the powertrain.

Die permanent erregte Synchronmaschine weist auf Grund ihrer permanenten Erregung einige Besonderheiten im Vergleich zur Asynchrontechnik auf. So ist es z.B. möglich, bei einer rotierenden Maschine zusätzlich zum umrichtergeregelten Generatorbetrieb mit rein passiven Bauteilen eine Bremswirkung zu erzielen. Die durch eine permanent erregte Synchronmaschine erzeugte Bremswirkung durch eine Beschaltung von Bremswiderständen ist aus der gattungsbildenden DE 101 60 612 A1 bekannt.Due to its permanent excitation, the permanently excited synchronous machine has some special features compared to asynchronous technology. For example, it is possible to achieve a braking effect on a rotating machine in addition to converter-controlled generator operation with purely passive components. The braking effect generated by a permanent-magnet synchronous machine through a wiring of braking resistors is of the generic type DE 101 60 612 A1 known.

Bei der Aufschaltung der rotierenden permanent erregten Synchronmaschine mit Bremswiderständen ergibt sich in Abhängigkeit von der Drehzahl des Synchronmotors und damit auch von der Fahrzeuggeschwindigkeit eine charakteristische Momenten- bzw. Kraftkennlinie, die im weiteren auch als natürliche Bremskennlinie bezeichnet wird. Diese Bremskennlinie besitzt im Verlauf über der Drehzahl/Geschwindigkeit ein Maximum.at the connection of the rotating permanent magnet synchronous machine with braking resistors results in dependence from the speed of the synchronous motor and thus also from the vehicle speed a characteristic moment or force characteristic, the further also as natural Brake characteristic is called. This braking characteristic has in Course over the speed / speed is a maximum.

Durch den unterschiedlichen Beladungszustand eines Fahrzeuges (z.B. Anzahl der Fahrgäste) wird eine lastabhängige Regelung der Bremskraft, auch Lastkorrektur genannt, erforderlich, damit eine möglichst konstante Verzögerung erreicht wird. Wird die Bremskraft so eingestellt, dass im leeren Zustand eine hohe Verzögerungsleistung erreicht wird, würde ohne Lastkorrektur das Fahrzeug im vollen Zustand eine wesentlich kleinere Verzögerung und im Extremfall einen zu langen Bremsweg aufweisen. Im umgekehrten Fall einer Einstellung einer sehr hohen Bremskraft für den maximal beladenen Zustand ergibt sich ohne Lastkorrektur im leeren Zustand schnell ein Überbremsen des Fahrzeuges. Dabei würde die zulässige Kraftschlussausnutzung durch die großen Bremskräfte überschritten. Schlechte Kraftschlussbeiwerte können zu einem hohen Schlupf der gebremsten Achsen und damit zu einer hohen Erwärmung/Verschleiß der Räder führen. Dies könnte eine Verringerung der Bremswirkung und damit eine Verlängerung des Bremsweges zur Folge haben. Dies macht sich vor allem bei Fahrzeugen mit einer großen Differenz zwischen leerem und voll beladenem Fahrzeug bemerkbar.By the different loading condition of a vehicle (e.g. passengers) a load-dependent Regulation of the braking force, also called load correction, required, so that one possible constant delay is reached. If the braking force is adjusted so that in the empty Condition a high delay performance would be achieved without Load correction the vehicle in full condition a much smaller delay and in extreme cases have too long a braking distance. In the reverse Case of setting a very high braking force for the maximum loaded state results quickly without load correction in the empty state an overbraking of the vehicle. It would the permissible Traction utilization exceeded by the large braking forces. Bad adhesion coefficients can To a high slip of the braked axles and thus to a high Heating / wear of the wheels lead. This could be one Reduction of braking effect and thus an extension the braking distance result. This is especially true of vehicles with a big one Difference between empty and fully loaded vehicle noticeable.

Betriebsbremsungen, insbesondere bei Nahverkehrsfahrzeugen wie U- oder S-Bahnen werden deshalb vorzugsweise mit der verschleißfreien elektrodynamischen Bremse durchgeführt. Durch eine komplexe elektronische Steuerung mittels des Traktionsstromrichters lasst sich ein sehr gutes Bremsverhalten mit Komfortfunktionen darstellen (Lastkorrektur, Gleitschutzregelung, Ruckbegrenzung, Bremskraftmanagement, usw.).Service brake operations, in particular, in suburban vehicles such as U- or S-Bahn will therefore preferably with the wear-free electrodynamic brake performed. Through a complex electronic Control by means of the traction converter can be a very represent good braking behavior with comfort functions (load correction, Anti-skid control, jerk limitation, braking force management, etc.).

Unter einer Sicherheits- oder Notbremse wird in der Regel ein weiterer Bremskreis verstanden, welcher durch den Fahrer des Schienenfahrzeugs für Schnellbremsungen im Notfall ausgelöst wird oder welcher als unterlegte Sicherheitsebene für den vorrangigen Betriebsbremskreis dient, wenn dieser aufgrund einer Störung ausfällt. Die Not- oder Sicherheitsbremse wird in der Regel über eine elektrische Sicherheitsschleife ausgelöst, wenn der Fahrer einen Notknopf im Führerhaus betätigt oder auch automatisch. Aufgrund ihrer Komplexität und der daraus resultierenden reduzierten Verfügbarkeit geht man davon aus, dass eine elektrodynamische Bremse als Sicherheits- oder Notbremse nicht geeignet ist.Under A safety or emergency brake will usually be another Brake circuit understood by the driver of the rail vehicle for quick braking triggered in an emergency or which as the underlying security level for the priority Service brake circuit is used if it fails due to a fault. The Emergency or safety brake is usually via an electrical safety loop fires when the driver presses an emergency button in the cab or also automatically. Because of their complexity and the resulting reduced availability It is assumed that an electrodynamic brake is used as a safety or emergency brake is not suitable.

Aus diesem Grund wird in vielen Fällen in heutigen Schienenfahrzeugen die Sicherheits- oder Notbremse durch eine zusätzliche pneumatische Reibungsbremse dargestellt. Dabei ist sowohl eine Lastkorrektur als auch eine Gleitschutzregelung Stand der Technik. Die Lastkorrektur kann unabhängig von einer elektronischen Bremssteuerung rein pneumatisch erfolgen. Bei Fahrzeugen mit Luftfedern wird z.B. der Luftfederdruck als Steuerdruck für die lastabhängige Korrektur des Bremsdruckes benutzt. Dabei erfolgt eine stufige oder besser noch kontinuierliche Anpassung der Bremsleistung an die Fahrzeugmasse. Die Gleitschutzregelung erfolgt über Gleitschutzventile mit einer speziellen elektronischen Ansteuerung.For this reason, in many cases in today's rail vehicles, the safety or emergency brake is represented by an additional pneumatic friction brake. Both a load correction and an anti-skid control are state of the art. The load correction can inde pend gig of an electronic brake control purely pneumatic. In vehicles with air springs, for example, the air spring pressure is used as the control pressure for the load-dependent correction of the brake pressure. In this case, a gradual or even better continuous adjustment of the braking power to the vehicle mass. The anti-skid control is via anti-skid valves with a special electronic control.

Weil die beiden Bremskreise, einerseits der Betriebsbremskreis und andererseits der Bremskreis für die Not- oder Sicherheitsbremse mit unterschiedlichen Bremsmedien und unterschiedlichen Bremsaktoren mit jeweils eigenen Komfortfunktionen ausgeführt sind, ergibt sich jedoch ein sehr teures und komplex aufgebautes Bremssystem.Because the two brake circuits, on the one hand the service brake circuit and on the other the brake circuit for the emergency or safety brake with different brake media and different brake actuators each with their own comfort functions accomplished are, however, results in a very expensive and complex structure Braking system.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art derart weiter zu bilden, dass die oben beschriebenen Nachteile vermieden werden.Of the Invention is based on the object, a method and an apparatus the aforementioned Type to continue to form such that the disadvantages described above be avoided.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale von Patentanspruch 1 und von Patentanspruch 6 gelöst.According to the invention this Task by the features of claim 1 and of claim 6 solved.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Der grundsätzliche Erfindungsgedanke besteht darin, dass zum Bremsen mit Komfortfunktionen wie Gleitschutz- und/oder Lastregelung der permanent erregte Synchronmotor dem Traktionsstromrichter zugeschaltet wird und dieser erste Schaltzustand solange erhalten bleibt, bis im Laufe der Bremsung eine Störung wie eine unzureichende Bremskraft detektiert und erst dann der zweite Schaltzustand herbeigeführt wird, in dem der permanent erregte Synchronmotor der Lastschaltung zugeschaltet ist. Vorteilhaft ist hierbei insbesondere, dass so lange es geht mit allen Komfortfunktionen wie Gleitschutzregelung, Lastkorrektur etc. gebremst wird.Of the fundamental The idea of the invention is that for braking with comfort functions like anti-skid and / or load control the permanently excited synchronous motor the traction converter is switched on and this first switching state as long as it remains in the course of braking a fault like detects an insufficient braking force and only then the second Switching state brought about in which the permanently excited synchronous motor of the load circuit is switched on. It is advantageous in this case in particular that so long it goes with all comfort features such as anti-skid control, Load correction etc. is braked.

Darüber hinaus wird der Nachteil der geregelten generatorischen Bremse kompensiert, aufgrund der Komplexität der Regelungsfunktionen eine reduzierte Verfügbarkeit aufzuweisen. Denn durch eine entsprechende Überwachung wird sofort auf den passiven Ersatzbremskreis umgeschaltet, wenn eine Störung im übergeordneten Bremskreis vorliegt, so dass keine Gefahr des Bremskraftausfalls besteht. Zum anderen ist die Verfügbarkeit des Ersatzbremskreises höher, da keine Komfortfunktionen wie Gleitschutz- und/oder Lastregelung mehr vorhanden sind, sondern lediglich eine einfache Lastschaltung mit passiven Bauelementen wie Widerständen, Induktivitäten und/oder Kapazitäten.Furthermore the disadvantage of the controlled regenerative brake is compensated, because of the complexity the control functions have a reduced availability. Because through appropriate monitoring is immediately switched to the passive spare brake circuit, if one disorder in the parent Brake circuit is present, so no risk of brake power failure consists. On the other hand, the availability of the replacement brake circuit higher, because no comfort features such as anti-skid and / or load control are more available, but only a simple load circuit with passive components such as resistors, inductors and / or Capacities.

Zur Realisierung des Verfahrens reicht es aus, für beide Bremskreise, d.h. für den vorrangigen gleitschutzgeregelten bzw. lastkorrigierten Bremskreis und für den passiven Ersatzbremskreis einen einzigen gemeinsamen permanent erregten Synchronmotor als Bremsgenerator vorzusehen, der bevorzugt dem Traktionsstromrichter zugeschaltet wird und bleibt, um eine generatorische Bremsung mit Komfortfunktionen wie Gleitschutz- und/oder Lastgeregelung zu ermöglichen. Erst im Störungsfall wird auf den wesentlich einfacher aufgebauten passiven Ersatzbremskreis umgeschaltet.to Realization of the method, it is sufficient for both brake circuits, i. for the priority anti-skid control or load-corrected brake circuit and for the passive replacement brake circuit a single common permanent magnet synchronous motor as Provide brake generator, which preferably the traction converter is switched on and remains to regenerative braking with comfort features like anti-skid and / or load control. Only in case of failure is based on the much simpler passive passive brake circuit switched.

Das Einsteuern der Bremskraft wird dabei durch eine Überwachungseinrichtung überwacht. Die Überwachungseinrichtung bewertet die eingesteuerte Bremskraft durch Messung relevanter physikalischer Größen, wie beispielsweise Bremskraft, Strom und Spannung. Diese Werte bzw. in der Überwachungseinrichtung hieraus abgeleitete Wert für die Bremskraft werden beispielsweise in Bezug auf ihre Höhe und ihren zeitlichen Verlauf überwacht. Bei korrekter Einsteuerung der Bremskraft wird eine Aktivierung des passiven Ersatzbremskreises verhindert.The Einsteuern the braking force is monitored by a monitoring device. The monitoring device evaluates the applied braking force by measuring relevant physical Sizes, like For example, braking force, current and voltage. These values or in the monitoring device derived value for the braking force, for example, in terms of their height and their monitored over time. With correct Einsteuerung the braking force is an activation prevents the passive replacement brake circuit.

Stellt die Überwachungseinrichtung jedoch einen Fehler in der eingesteuerten Bremskraft fest, wird auf den passiven Ersatzbremskreis umgeschaltet. Somit ist eine zwar ungeregelte aber sichere Rückfallebene jederzeit gegeben, die die minimalen Anforderungen einer Sicherheits- oder Notbremsung abdeckt.provides the monitoring device However, an error in the applied braking force is fixed switched to the passive spare brake circuit. Thus, one is indeed unregulated but safe fallback always given the minimum requirements of a security or emergency braking.

Die technisch sicherheitsrelevante Auslegung und Ausführung des Verfahrens beschränkt sich damit nur auf die Überwachungseinrichtung. Diese nutzt als Eingangsgrößen das den zweiten Schaltzustand auslösende Signal sowie die gemessenen relevanten physikalischen Größen, wie beispielsweise Bremskraft, Strom und Spannung und steuert abhängig davon als Ausgangsgröße ein Schaltsignal für die Schalteinrichtung aus.The technical safety relevant design and execution of the Procedure is limited thus only to the monitoring device. These uses as inputs the the second switching state triggering Signal as well as the measured relevant physical quantities, such as For example, braking force, current and voltage and controls depending on it as output a switching signal for the Switching device off.

Gegenüber dem Stand der Technik ergibt sich folglich eine erhebliche Ersparnis an Bauteilen und Baugruppen. Mithin kommt in beiden Bremskreisen das gleiche Bremsmedium, nämlich elektrischer Strom sowie ein gemeinsamer Bremsgenerator zum Einsatz, so dass ein zusätzlicher pneumatischer Bremskreis mit Reibungsbremse entfallen kann.Compared to the The prior art thus results in a considerable saving on components and assemblies. Consequently comes in both brake circuits the same braking medium, namely electric current and a common brake generator used, so that an extra pneumatic brake circuit with friction brake can be omitted.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Erfindung möglich.By in the subclaims listed activities are advantageous developments and improvements in the specified independent claims Invention possible.

Bevorzugt wird der erste Schaltzustand auch nach Auslösung einer Sicherheits- oder Notbremsung solange erhalten, bis im Laufe der Sicherheits- oder Notbremsung eine Störung wie eine unzureichende Bremskraft detektiert und erst dann der zweite Schaltzustand herbeigeführt, in dem der permanent erregte Synchronmotor der Lastschaltung zugeschaltet ist. Bei Anforderung einer Sicherheits- oder Notbremsung z.B. über eine Sicherheitsschleife des Schienenfahrzeugs oder Schienenfahrzeugzuges wird dann bei intakter elektrodynamischer oder generatorischer Bremse, d.h. das gesamte elektrodynamische Bremssystem mit Steuerung, Leistungselektronik, Motor etc. ist vollständig intakt, weiterhin mit vollem Komfort, d.h. lastkorrigiert und gleitschutzgeregelt gebremst. Dazu wird das die Sicherheits- oder Notbremsung auslösende Signal der Sicherheitsschleife beispielsweise solange zurückgehalten, überschrieben oder unterdrückt, bis die Störung aufgetreten ist, und erst dann zur Schalteinrichtung durchgesteuert, um den zweiten Schaltzustand herbeizuführen.Preferably, the first switching state is maintained even after triggering a safety or emergency braking until, during the safety or emergency braking, a fault such as an insufficient braking force is detected and only then the second switching state is brought about, in which the perma nent excited synchronous motor of the load circuit is switched on. When requesting a safety or emergency braking eg via a safety loop of the rail vehicle or rail vehicle train is then intact electrodynamic or regenerative brake, ie the entire electrodynamic brake system with control, power electronics, engine, etc. is completely intact, continue with full comfort, ie lastkorrigiert and anti-skid braked. For this purpose, the signal of the safety loop which triggers the safety or emergency braking is retained, overwritten or suppressed, for example, until the fault has occurred, and only then turned on to the switching device in order to bring about the second switching state.

Bevorzugt wird abhängig von der Höhe und/oder vom zeitlichen Verlauf von während einer Bremsung vorliegender elektrischer Größen und/oder von der gemessenen Bremskraft die Beurteilung getroffen, ob eine Störung vorliegt oder nicht. Die Überwachungseinrichtung kann hierzu die elektrische Größen, beispielsweise die an den Klemmen des permanent erregten Synchronmotor anliegende Spannung oder den sie durchfließenden Strom erhalten.Prefers becomes dependent from the height and / or from the time course of during a braking of existing electrical variables and / or of the measured Braking force judged whether there is a fault or not. The monitoring device this can be the electrical quantities, for example the voltage applied to the terminals of the permanent magnet synchronous motor or the one flowing through them Electricity received.

Die genaue Funktionsweise des erfindungsgemäßen Antriebs- und Bremssystems wird anhand der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels klar.The exact operation of the drive and brake system according to the invention will become apparent from the following description of an embodiment clear.

Zeichnungendrawings

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:One embodiment The invention is illustrated in the drawing and in the following description explained in more detail. In the drawing shows:

1 eine schematische Darstellung eines Traktionsantriebs für ein Wechselstromfahrzeug beinhaltend einen permanent erregten Synchronmotor; 1 a schematic representation of a traction drive for an AC vehicle including a permanent-magnet synchronous motor;

2 eine Vorrichtung zum Antreiben und generatorischen Bremsen eines Schienenfahrzeugs gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung; 2 a device for driving and regenerative braking of a rail vehicle according to a preferred embodiment of the invention;

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

In der 1 ist ein Traktionsantrieb 1 für ein Wechselstromfahrzeug, auch als AC-Schienenfahrzeug bezeichnet, insbesondere für ein Stadtbahnfahrzeug wie eine U- oder S-Bahn näher dargestellt, wobei mit 2 ein Traktionstransformator, mit 4 ein Traktionsstromrichter, mit 6 ein permanenterregter Synchronmotor und mit 8 eine Bremseinrichtung gekennzeichnet sind. Der Traktionstransformator 2 weist eine Primärwicklung 10 und mehrere Sekundärwicklungen 12 auf, von denen hier nur eine Sekundärwicklung 12 dargestellt sind. Der Traktionsstromrichter 4 weist einen Vierquadranten-Steller 14, einen Saugkreis 16, eine Kondensatorbatterie 18, eine Überspannungs-Schutzeinrichtung 20 und einen maschinenseitigen Pulsstromrichter 22 auf. Der Vierquadranten-Steller 14 ist wechselspannungsseitig mit einer Sekundärwicklung 12 des Traktionstransformators 2 verknüpft und gleichspannungsseitig elektrisch parallel geschaltet. Elektrisch parallel zu den beiden gleichspannungsseitigen Anschlüssen 24 und 26 dieser Einspeiseschaltung sind der Saugkreis 16, die Kondensatorbatterie 18, die Überspannungs-Schutzeinrichtung 20 und die gleichspannungsseitigen Eingangsanschlüsse des maschinenseitigen Pulsstromrichters 22 geschaltet. Ausgangsseitig ist der maschinenseitige Pulsstromrichter 22 mit Anschlüssen des permanenterregten Synchronmotors 6 verbindbar.In the 1 is a traction drive 1 for an AC vehicle, also referred to as AC rail vehicle, in particular for a light rail vehicle such as a subway or S-Bahn shown in more detail, with 2 a traction transformer, with 4 a traction converter, with 6 a permanent magnet synchronous motor and with 8th a braking device are marked. The traction transformer 2 has a primary winding 10 and several secondary windings 12 on, of which here only one secondary winding 12 are shown. The traction converter 4 has a four-quadrant controller 14 , a sucking circle 16 , a capacitor bank 18 , an overvoltage protection device 20 and a machine side pulse-controlled converter 22 on. The four-quadrant adjuster 14 is on the AC side with a secondary winding 12 of the traction transformer 2 linked and connected in parallel on the DC side. Electrically parallel to the two DC-side connections 24 and 26 this feed circuit are the absorption circuit 16 , the capacitor bank 18 , the overvoltage protection device 20 and the DC side input terminals of the machine side pulse converter 22 connected. On the output side is the machine-side pulse converter 22 with connections of the permanent-magnet synchronous motor 6 connectable.

Die Bremseinrichtung 8 besteht pro Phase des permanenterregten Synchronmotors 6 aus einem Bremswiderstand 28 und einem Umschalter 30. Diese Bremswiderstände 28 sind elektrisch beispielsweise in Stern geschaltet und weisen beispielsweise jeweils einen konstanten Widerstandswert auf. Alternativ ist auch eine Dreieckschaltung denkbar. Die Umschalter 30 sind derartig mit den Ausgängen des maschinenseitigen Pulsstromrichters 22 und den Eingängen des permanenterregten Synchronmotors 6 verknüpft, dass die Eingänge des permanenterregten Synchronmotors 6 einerseits mit dem Bremswiderstand 28 und andererseits mit den Ausgängen des maschinenseitigen Pulsstromrichters 22 verbindbar sind.The braking device 8th exists per phase of the permanent-magnet synchronous motor 6 from a braking resistor 28 and a switcher 30 , These braking resistors 28 are electrically connected, for example in a star and, for example, each have a constant resistance. Alternatively, a delta connection is conceivable. The switches 30 are so with the outputs of the machine-side pulse converter 22 and the inputs of the permanent-magnet synchronous motor 6 linked to the inputs of the permanent-magnet synchronous motor 6 on the one hand with the braking resistor 28 and on the other hand with the outputs of the machine-side pulse converter 22 are connectable.

Diese Umschalter 30, die auch als Fail-Safe-Schalter bezeichnet werden, können elektrisch oder mechanisch oder pneumatisch betätigt werden. Durch den Umschalter 30 können die Klemmen des permanenterregten Synchronmotors 6 gemäß einer ersten Schaltstellung mit den Ausgängen des maschinenseitigen Pulsstromrichters 22 oder gemäß einer zweiten Schaltstellung mit einer Lastschaltung 32 in Form der vorzugsweise in Stern geschalteten Bremswiderstände 28 verbunden werden.These switches 30 , which are also referred to as fail-safe switch can be operated electrically or mechanically or pneumatically. Through the switch 30 can be the terminals of the permanent-magnet synchronous motor 6 according to a first switching position with the outputs of the machine-side pulse converter 22 or according to a second switching position with a load circuit 32 in the form of the preferably in star connected braking resistors 28 get connected.

In der ersten Schaltstellung der Umschalter 30 erzeugt der permanenterregte Synchronmotor 6 ein Bremsmoment, das durch den Traktionsstromrichter 4 geregelt ist, insbesondere hinsichtlich Komfortfunktionen wie Lastkorrektur, Gleitschutzregelung oder Ruckbegrenzung. Mit dieser ersten Schaltstellung wird ein vorrangiger generatorischer Betriebsbremskreis aktiviert. In der zweiten Schaltstellung erzeugt der permanent erregte Synchronmotor 6 ein Bremsmoment, das sich mit der Verringerung der Geschwindigkeit des Schienenfahrzeugs entsprechend dem Verlauf der natürlichen Bremskennlinie verändert. Zur Erzeugung dieses Bremsmoments wird weder der maschinenseitige Pulsstromrichter 22 noch irgend eine Regelung benötigt. Mit dieser zweiten Schaltstellung wird ein nachrangiger passiver Ersatzbremskreis aktiviert.In the first switching position of the switch 30 generates the permanent magnet synchronous motor 6 a braking torque generated by the traction converter 4 is regulated, in particular with regard to comfort functions such as load correction, anti-skid control or jerk limitation. With this first switching position, a priority regenerative service brake circuit is activated. In the second switching position, the permanently excited synchronous motor generates 6 a braking torque that changes with the reduction of the speed of the rail vehicle according to the course of the natural braking characteristic. To generate this braking torque is neither the machine-side pulse converter 22 yet any regulation needed. With this second switching position, a subordinate passive emergency brake circuit is activated.

Neben Widerständen 28 oder anstatt solcher kann die Lastschaltung 32 auch andere passive elektronische Bauelemente wie Kondensatoren und/oder Induktivitäten beispielsweise in Form von Drosselspulen enthalten. Bei einer Parallelschaltung von Widerstand 28 und Kondensator wird beispielsweise das Maximum des Bremsmoments Mmax erhöht. Demgegenüber kann durch eine in Reihe zum Widerstand 28 geschaltete Induktivität das Maximum des Bremsmoments Mmax des permanent erregten Synchronmotors 6 verringert werden. Generell ist eine Vielzahl von Lastschaltungen 32 denkbar, sei es durch Variation der Widerstands-, Kapazitäts- oder Induktivitätswerte und/oder durch Variation der Verschaltung der einzelnen Bauelemente (parallel oder seriell).In addition to resistances 28 or instead of such can the load circuit 32 also contain other passive electronic components such as capacitors and / or inductors, for example in the form of choke coils. In a parallel circuit of resistance 28 and capacitor, for example, the maximum of the braking torque M max is increased. In contrast, by a series of resistance 28 switched inductance, the maximum of the braking torque M max of the permanent-magnet synchronous motor 6 be reduced. In general, a variety of load circuits 32 conceivable, be it by varying the resistance, capacitance or inductance values and / or by varying the interconnection of the individual components (parallel or serial).

Zum Bremsen mit Komfortfunktionen wie Gleitschutz- und/oder Lastregelung wird der permanent erregte Synchronmotor 6 dem Traktionsstromrichter 4 und einer diesen Traktionsstromrichter 4 steuernden Antriebssteuerung 34 zugeschaltet und dieser erste Schaltzustand solange erhalten, bis im Laufe der Bremsung eine Störung wie eine unzureichende Bremskraft detektiert und erst dann der zweite Schaltzustand herbeigeführt, in dem der permanent erregte Synchronmotor 6 der Lastschaltung 32 zugeschaltet ist.For braking with comfort functions such as anti-skid and / or load control, the permanently excited synchronous motor is used 6 the traction converter 4 and a traction converter this 4 controlling drive control 34 switched on and receive this first switching state until, during the braking, a fault such as an insufficient braking force detected and only then brought about the second switching state, in which the permanently excited synchronous motor 6 the load circuit 32 is switched on.

Das Einsteuern der Bremskraft wird dabei durch eine in 2 gezeigte Überwachungseinrichtung 36 überwacht, durch welche der Traktionsantrieb 1 von 1 ergänzt ist. Die Beurteilung, ob genügend Bremskraft aufgebracht wird, erfolgt bevorzugt durch die Messung der Motorströme I. Diese lassen direkt auf das Motormoment M schließen und im relevanten Bremsfall (Anforderung der Sicherheits- oder Notbremse) auf das aufgebrachte Bremsmoment. Es ist natürlich auch möglich, andere relevante physikalische Größen (Messsung der Klemmenspannung U, direkte Kraftmessung usw.) zur Beurteilung des Bremsvermögens heranzuziehen. Durch einfache Kriterien, wie zum Beispiel die Höhe der Bremskraft, einer Zeitüberwachung im Falle des Eingriffes von Gleitschutzregelalgorithmen usw. lässt sich in der Überwachungseinrichtung 36 eine von allen anderen Regel- und Steuereinrichtungen 4, 34 unabhängige Entscheidung treffen, ob für den Sicherheits- oder Notbremsfall mindestens eine für den geforderten Anhalteweg ausreichende Bremskraft aufgebaut wird. Darüber hinaus sind sämtliche Komfortfunktionen und zusätzlichen elektronischen Regelungen noch vorhanden. Im Fehlerfall der elektrodynamischen Bremse erfolgt eine sofortige Umschaltung auf den passiven Ersatzbremskreis bei einer anstehenden Sicherheits- oder Notbremsanforderung. Diese Umschaltung kann unabhängig vom Überwachungsalgorithmus auch durch ein zusätzliches Fehlersignal von der Antriebssteuerung 34 ausgelöst werden, in welcher die Steuer- und Regelroutinen ablaufen, sofern eine Eigendiagnose dieser Einrichtung 34 noch durchgeführt und im Störungsfall noch Fehlersignale erzeugt werden können.The control of the braking force is characterized by an in 2 shown monitoring device 36 monitored by which the traction drive 1 from 1 is supplemented. The assessment as to whether sufficient braking force is applied is preferably carried out by measuring the motor currents I. These can be directly related to the engine torque M and in the relevant braking case (requirement of the safety or emergency brake) on the applied braking torque. Of course, it is also possible to use other relevant physical quantities (measurement of the terminal voltage U, direct force measurement, etc.) for assessing the braking power. By simple criteria, such as the amount of braking force, a time monitoring in the event of the intervention of Gleitschutzregelalgorithmen, etc. can be in the monitoring device 36 one of all other control and regulation devices 4 . 34 Make an independent decision as to whether at least one braking force sufficient for the required stopping distance is set up for the safety or emergency brake case. In addition, all comfort features and additional electronic controls are still available. In case of failure of the electrodynamic brake is an immediate switch to the passive spare brake circuit for a pending safety or emergency brake request. This switching can be independent of the monitoring algorithm by an additional error signal from the drive control 34 be triggered in which run the control and regulation routines, if a self-diagnosis of this device 34 still carried out and in case of failure still error signals can be generated.

Die Überwachungseinrichtung 36 bewertet die eingesteuerte Bremskraft daher durch Messung relevanter physikalischer Größen, wie beispielsweise einem gemessen Wert für die Bremskraft, einem Strom I und/oder einer Spannung U. Diese Werte bzw. in der Überwachungseinrichtung 36 hieraus abgeleitete Wert für die Bremskraft werden beispielsweise in Bezug auf ihre Höhe und ihren zeitlichen Verlauf überwacht. Hierzu stehen beispielsweise die Klemmen des permanent erregten Synchronmotors 6, durch welche der Motorstrom I als Überwachungsgröße fließt, durch elektrische Leitungen 38 mit der Überwachungseinrichtung 36 in Verbindung. Alternativ oder zusätzlich könnte auch die an den Klemmen des permanent erregten Synchronmotors 6 abfallende Spannung U und/oder die Bremskraft direkt gemessen werden.The monitoring device 36 therefore evaluates the applied braking force by measuring relevant physical quantities, such as a measured value for the braking force, a current I and / or a voltage U. These values or in the monitoring device 36 derived therefrom value for the braking force are monitored, for example, in terms of their height and their time course. These include, for example, the terminals of the permanently excited synchronous motor 6 , through which the motor current I flows as a monitoring variable, by electrical lines 38 with the monitoring device 36 in connection. Alternatively or additionally, could also at the terminals of the permanently excited synchronous motor 6 decreasing voltage U and / or the braking force are measured directly.

Die Beurteilung, ob im Laufe einer Bremsung eine Störung vorliegt oder nicht, wird dann vorzugsweise abhängig davon getroffen, ob eine oder mehrere während der Bremsung gelieferten Größen U, I, welche proportional zur Bremskraft sind und/oder die gemessene Bremskraft selbst einen gewissen Schwellwert überschreiten oder nicht. Bei korrekter Einsteuerung der Bremskraft wird eine Aktivierung des passiven Ersatzbremskreises verhindert. Stellt die Überwachungseinrichtung 36 jedoch einen Fehler in der eingesteuerten Bremskraft fest, wird auf den passiven Ersatzbremskreis umgeschaltet.The judgment as to whether or not there is a malfunction during braking is then preferably made as a function of whether one or more quantities U, I supplied during braking are proportional to the braking force and / or the measured braking force itself exceeds a certain threshold value or not. With correct Einsteuerung the braking force activation of the passive replacement brake circuit is prevented. Represents the monitoring device 36 However, a fault in the applied braking force, is switched to the passive spare brake circuit.

Typische Störungsquellen sind dabei beispielsweise ein Ausfall der den Traktionsstromrichter 4 steuernden Antriebssteuerung 34 und/oder des Traktionsstromrichters 4 selbst und/oder einer diese Baugruppen verbindenden elektrischen Verkabelung 40. Falls die Antriebssteuerung 34 und/oder der Traktionsstromrichter 4 über eine Selbstüberwachung verfügen, beispielsweise durch Plausibilitätsprüfungen oder durch Vorsehen von Redundanzen mit gegenseitiger Überwachung, kann ein Fehlersignal auch über eine Signalleitung 42 direkt in die Überwachungseinrichtung 36 eingesteuert werden.Typical sources of interference are, for example, a failure of the traction converter 4 controlling drive control 34 and / or the traction converter 4 itself and / or an electrical wiring connecting these assemblies 40 , If the drive control 34 and / or the traction converter 4 Having a self-monitoring, for example by plausibility checks or by providing redundancies with mutual monitoring, can also be a fault signal via a signal line 42 directly into the monitoring device 36 be controlled.

Bevorzugt wird der erste Schaltzustand auch nach Auslösung einer Sicherheits- oder Notbremsung solange erhalten, bis im Laufe der Sicherheits- oder Notbremsung eine Störung wie eine unzureichende Bremskraft detektiert und erst dann der zweite Schaltzustand herbeigeführt, in dem der permanent erregte Synchronmotor 6 der Lastschaltung 32 zugeschaltet ist.Preferably, the first switching state is maintained even after triggering a safety or emergency braking until in the course of safety or emergency braking detects a fault such as insufficient braking force and only then brought about the second switching state, in which the permanently excited synchronous motor 6 the load circuit 32 is switched on.

Bei Anforderung einer Sicherheits- oder Notbremsung z.B. über eine Sicherheitsschleife 44 des Schienenfahrzeugs oder Schienenfahrzeugzuges wird dann bei intakter elektrodynamischer oder generatorischer Bremse, d.h. das gesamte elektrodynamische Bremssystem mit Steuerung 34, Leistungselektronik, Motor 6 etc. ist vollständig intakt, weiterhin mit vollem Komfort, d.h. lastkorrigiert und gleitschutzgeregelt gebremst. Dazu wird das die Sicherheits- oder Notbremsung auslösende Signal der Sicherheitsschleife 44, in der Regel ein Spannungsabfall unter eine Grenzspannung, von der Überwachungseinrichtung 36 solange zurückgehalten, überschrieben oder unterdrückt, bis die Störung aufgetreten ist, und von der Überwachungseinrichtung 36 erst dann zu den Umschaltern 30 durchgesteuert, um den zweiten Schaltzustand herbeizuführen. Dazu ist die Überwachungseinrichtung 36 einerseits durch eine Signalleitung 46 mit der Sicherheitsschleife 44 und andererseits durch eine Steuerleitung 48 mit den Umschaltern 30 verbunden, in die bevorzugt ein Schütz oder Fehlerstromschalter 50 geschaltet ist.When requesting safety or emergency braking, eg via a safety loop 44 of the rail vehicle or rail vehicle train is then in intact electrodynamic or regenerative brake, ie the entire electrodynamic braking system with control 34 , Power electronics, motor 6 etc. is completely intact, still with full comfort, ie lastkorrectig and anti-skid braked. For this purpose, the signal of the safety loop which triggers the safety or emergency braking is generated 44 , usually a voltage drop below a threshold voltage, from the monitoring device 36 retained, overwritten or suppressed until the fault has occurred, and by the monitoring device 36 only then to the switches 30 controlled in order to bring about the second switching state. This is the monitoring device 36 on the one hand by a signal line 46 with the safety loop 44 and on the other hand by a control line 48 with the switches 30 in which preferably a contactor or fault current switch 50 is switched.

Die Funktionen der Überwachungseinrichtung 36 sind daher:

  • – Einlesen der Anforderung der Sicherheitsbremse,
  • – Einlesen der physikalischen Größe, aus der die Bremskraft abgeleitet wird (gemessene Bremskraft, Motorstrom I, Spannung U),
  • – Überschreiben bzw. Unterdrücken der Aktivierung des passiven Bremskreises.
The functions of the monitoring device 36 are therefore:
  • Reading in the requirement of the safety brake,
  • Reading the physical quantity from which the braking force is derived (measured braking force, motor current I, voltage U),
  • - Overriding or suppressing the activation of the passive brake circuit.

Teile der oder auch die gesamte Überwachungseinrichtung 36 können zur Erfüllung hoher Sicherheitsanforderungen redundant ausgeführt werden. Der Aufbau der Überwachungseinrichtung 36 kann sowohl über eine reine Hardware-Elektronikschaltung, als auch über eine Mikrorechner-Software-Kombination verwirklicht werden. Eine Integration in andere Systeme der Antriebs- und Bremssteuerung zur Nutzung gemeinsamer Schaltungsteile, wie z.B. einer gemeinsamen Stromversorgung ist auch denkbar.Parts of or the entire monitoring device 36 can be redundant to meet high security requirements. The structure of the monitoring device 36 can be realized both via a pure hardware electronic circuit, as well as a microcomputer software combination. An integration into other systems of the drive and brake control for the use of common circuit parts, such as a common power supply is also conceivable.

Wenigstens einer Achse des AC-Schienenfahrzeugs ist ein solcher permanenterregter Synchronmotor 6 mit Traktionsstromrichter 4 und den weiteren Bauelementen gemäß 2 zugeordnet.At least one axis of the AC rail vehicle is such a permanent magnet synchronous motor 6 with traction converter 4 and the other components according to 2 assigned.

Die Erfindung ist nicht auf Traktionsantriebe 1 von Fahrzeugen beschränkt, die von einem Wechselstromkreis gespeist werden, sondern kann auch bei Traktionsantrieben von Fahrzeugen mit permanent erregten Synchronmotoren 6 angewendet werden, die von einem Gleichstromnetz gespeist werden, wie sie beispielsweise in der DE 101 60 612 A1 beschrieben sind.The invention is not on traction drives 1 limited by vehicles powered by an AC circuit, but may also be used in traction drives of vehicles with permanently energized synchronous motors 6 which are fed by a DC network, as for example in the DE 101 60 612 A1 are described.

11
Traktionsantriebtraction drive
22
Traktionstransformatortraction transformer
44
TraktionsstromrichterTraction Inverter
66
Synchronmotorsynchronous motor
88th
Bremseinrichtungbraking means
1010
Primärwicklungprimary
1212
Sekundärwicklungsecondary winding
1414
Vierquadranten-StellerFour-quadrant
1616
Saugkreisacceptor circuit
1818
Kondensatorbatteriecapacitor bank
2020
Überspannungs-SchutzeinrichtungOver-voltage protection device
2222
PulstromrichterPulstromrichter
2424
Anschlussconnection
2626
Anschlussconnection
2828
Bremswiderstandbraking resistor
3030
Umschalterswitch
3232
LastschaltungPowershift
3434
Antriebssteuerungdrive control
3636
Überwachungseinrichtungmonitoring device
3838
Leitungmanagement
4040
Verkabelungcabling
4242
Signalleitungsignal line
4444
Sicherheitsschleifesafety loop
4646
Signalleitungsignal line
4848
Steuerleitungcontrol line
5050
Schützcontactor

Claims (9)

Verfahren zum Antreiben und generatorischen Bremsen eines Schienenfahrzeugs oder eines Schienenfahrzeugzugs beinhaltend einen Traktionsantrieb (1), wobei wenigstens einer Achse des Schienenfahrzeugs oder des Schienenfahrzeugzugs wenigstens ein permanent erregter Synchronmotor (6) und ein Traktionsstromrichter (4) zugeordnet ist und wobei der Traktionsstromrichter (4) wenigstens einen maschinenseitigen Pulsstromrichter (22) aufweist und der permanent erregte Synchronmotor (6) an seinen Klemmen mit einer Schalteinrichtung (30) derart verbunden ist, dass der permanent erregte Synchronmotor (6) gemäß eines ersten Schaltzustands dem Traktionsstromrichter (4) oder gemäß eines zweiten Schaltzustands einer Lastschaltung (32) beinhaltend wenigstens ein Lastelement (28) zugeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bremsen mit Komfortfunktionen wie Gleitschutz- und/oder Lastregelung der permanent erregte Synchronmotor (6) dem Traktionsstromrichter (4) zugeschaltet und dieser erste Schaltzustand solange erhalten bleibt, bis im Laufe der Bremsung eine Störung wie eine unzureichende Bremskraft detektiert und erst dann der zweite Schaltzustand herbeigeführt wird, in dem der permanent erregte Synchronmotor (6) der Lastschaltung (32) zugeschaltet ist.Method for driving and regenerative braking of a rail vehicle or a rail vehicle train comprising a traction drive ( 1 ), wherein at least one axis of the rail vehicle or of the rail vehicle train at least one permanently excited synchronous motor ( 6 ) and a traction converter ( 4 ) and wherein the traction converter ( 4 ) at least one machine-side pulse-controlled converter ( 22 ) and the permanently excited synchronous motor ( 6 ) at its terminals with a switching device ( 30 ) is connected in such a way that the permanently excited synchronous motor ( 6 ) according to a first switching state the traction converter ( 4 ) or according to a second switching state of a load circuit ( 32 ) comprising at least one load element ( 28 ) is switched on, characterized in that for braking with comfort functions such as anti-skid and / or load control of the permanently excited synchronous motor ( 6 ) the traction converter ( 4 ) and this first switching state is maintained until a fault such as an insufficient braking force is detected during braking and only then the second switching state is brought about, in which the permanently excited synchronous motor ( 6 ) of the load circuit ( 32 ) is switched on. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schaltzustand auch nach Auslösung einer Sicherheits- oder Notbremsung solange erhalten bleibt, bis im Laufe der Sicherheits- oder Notbremsung eine Störung wie eine unzureichende Bremskraft detektiert und erst dann der zweite Schaltzustand herbeigeführt wird, in dem der permanent erregte Synchronmotor (6) der Lastschaltung (32) zugeschaltet ist.A method according to claim 1, characterized in that the first switching state also after Triggering a safety or emergency braking is maintained until during the safety or emergency braking a fault such as an insufficient braking force detected and only then the second switching state is brought about, in which the permanently excited synchronous motor ( 6 ) of the load circuit ( 32 ) is switched on. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein eine Sicherheits- oder Notbremsung auslösendes Signal einer Sicherheitsschleife (40) des Schienenfahrzeugs oder des Schienenfahrzeugzugs solange zurückgehalten, überschrieben oder unterdrückt wird, bis die Störung aufgetreten ist, und erst dann zur Schalteinrichtung (30) durchgesteuert wird, um den zweiten Schaltzustand herbeizuführen.A method according to claim 2, characterized in that a safety or emergency braking triggering signal a safety loop ( 40 ) of the rail vehicle or rail vehicle train is retained, overwritten or suppressed until the fault has occurred, and only then to the switching device ( 30 ) is turned on to bring about the second switching state. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von der Höhe und/oder vom zeitlichen Verlauf von wenigstens einer während einer Bremsung vorliegender elektrischer Größe (U, I) und/oder von der gemessenen Bremskraft die Beurteilung getroffen wird, ob eine Störung vorliegt oder nicht.Method according to at least one of the preceding Claims, characterized in that dependent from the height and / or the timing of at least one during a Braking of existing electrical variable (U, I) and / or of the measured brake force, the judgment is made as to whether a fault exists or not. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Beurteilung, ob im Laufe einer Bremsung eine Störung vorliegt abhängig davon getroffen wird, ob die während der Bremsung vorliegenden elektrischen Größen (U, I) und/oder die gemessene Bremskraft einen gewissen Schwellwert überschreiten oder nicht.Method according to claim 4, characterized in that that the assessment of whether there is a fault during braking dependent it is made of whether the during the braking present electrical quantities (U, I) and / or the measured Braking force exceeding a certain threshold or not. Vorrichtung zum Antreiben und generatorischen Bremsen eines Schienenfahrzeugs oder eines Schienenfahrzeugzugs beinhaltend einen Traktionsantrieb (1), wobei wenigstens einer Achse des Schienenfahrzeugs oder des Schienenfahrzeugzugs wenigstens ein permanent erregter Synchronmotor (6) und ein Traktionsstromrichter (4) zugeordnet ist und wobei der Traktionsstromrichter (4) wenigstens einen maschinenseitigen Pulsstromrichter (22) aufweist und der permanent erregte Synchronmotor (6) an seinen Klemmen mit einer Schalteinrichtung (30) derart verbunden ist, dass der permanent erregte Synchronmotor (6) gemäß eines ersten Schaltzustands dem Traktionsstromrichter (4) oder gemäß eines zweiten Schaltzustands einer Lastschaltung (32) beinhaltend wenigstens ein Lastelement (28) zugeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Überwachungseinrichtung (36) umfasst, in welche als Eingangsgrößen ein den zweiten Schaltzustand auslösendes Signal und wenigstens eine elektrische Größe des permanent erregten Synchronmotors (6) und/oder ein vom Wert der vom permanent erregten Synchronmotor (6) erzeugten Bremskraft abhängiges Signal einlesbar ist und welche abhängig von diesen Signalen als Ausgangsgröße ein Schaltsignal für die Schalteinrichtung (30) aussteuert.Device for driving and regenerative braking of a rail vehicle or a rail vehicle train comprising a traction drive ( 1 ), wherein at least one axis of the rail vehicle or of the rail vehicle train at least one permanently excited synchronous motor ( 6 ) and a traction converter ( 4 ) and wherein the traction converter ( 4 ) at least one machine-side pulse-controlled converter ( 22 ) and the permanently excited synchronous motor ( 6 ) at its terminals with a switching device ( 30 ) is connected in such a way that the permanently excited synchronous motor ( 6 ) according to a first switching state the traction converter ( 4 ) or according to a second switching state of a load circuit ( 32 ) comprising at least one load element ( 28 ), characterized in that it comprises a monitoring device ( 36 ), in which as input variables a signal triggering the second switching state and at least one electrical variable of the permanently excited synchronous motor ( 6 ) and / or one of the value of the permanently excited synchronous motor ( 6 ) dependent signal is readable and which depends on these signals as output a switching signal for the switching device ( 30 ). Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (36) redundant ausgeführt ist.Apparatus according to claim 6, characterized in that the monitoring device ( 36 ) is redundant. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (36) hardwarebasiert oder software- und/oder hardwarebasiert ausgeführt ist.Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the monitoring device ( 36 ) is hardware-based or software- and / or hardware-based. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastelemente (32) Widerstände (28) und Induktivitäten und/oder Kapazitäten in Reihen- und/oder Parallelschaltung beinhalten.Device according to at least one of claims 6 to 8, characterized in that the load elements ( 32 ) Resistances ( 28 ) and inductors and / or capacitors in series and / or parallel connection.
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